我是你的宝宝吗? 杜鹃(寄生鸟)欺骗其他鸟类的聪明方法

杜鹃、牛鹂及其他物种将育雏责任外包。科学家们正在揭示这场狡猾——且常常充满危险——的生存游戏中新的转折。
Young Cuckoo, Canorus cuculus, in Reed Warblers nest in reedbed, Norfolk UK.
如果一只巢寄生鸟成功地将卵偷偷放入另一个物种的巢中,可能会导致收养的母亲与后代之间出现惊人的不匹配。图片来源:Education Images/Universal Images Group via Getty Images

本文最初发布于 Knowable Magazine

育雏对一只鸟来说可能是相当大的工作:来来回回地运送食物给巢中嗷嗷待哺的幼鸟。但有些鸟却能免于照顾自己的雏鸟——同时还能确保它们得到很好的照顾。这些鸟将卵产在其他鸟类的巢中,这些鸟会不知不觉地收养雏鸟,将它们当作自己的孩子来喂养和保护。

在所有鸟类中,只有大约 1% 的鸟类采取这种狡猾的生育计划方法,称为专性巢寄生,但它在鸟类历史中至少独立演化了七次,是至少 100 个物种的生活方式。由于有些巢寄生鸟依赖几种不同的 鸟类物种 作为养父母,因此鸟类世界中超过六分之一的物种会在某个时候照顾非亲生的雏鸟。

历经千年,这些入侵者演化出了巧妙的欺骗寄主的方法,而寄主也发展出了同样聪明的保护自己及其后代的方法。在巢穴周期的每个阶段,这都是一场在色彩、声音和行为上的欺骗游戏。

“总有新东西——就像‘哦,天哪,这群鸟走了另一条稍微不同的路子’,”研究黑头鸭(Heteronetta atricapilla,唯一一种专性寄生的鸭子)的行为生态学家、加州大学圣克鲁兹分校的 Bruce Lyon 说。

尽管许多谜团仍未解开,但新的研究不断揭示这场演化拉锯战可以有多激烈。

一些巢寄生鸟演化出了类似捕食者的外形,这可以吓跑潜在的寄主鸟,促使其飞离巢穴,留下巢穴供入侵者进入。这种寄生的普通杜鹃(左)的羽毛与猛禽欧亚雀鹰(右)惊人地相似,欧亚雀鹰是林鸟的捕食者。图片来源: TOM MURRAY (左), TAT’YANA VYSOTSKAYA (右) / iNATURALIST

从模仿到谋杀

闯入另一只鸟的巢是寄生鸟的第一步。有时这是通过欺骗实现的:例如,杜鹃雀(Anomalospiza imberbis)雌鸟演化出了 类似于 生活在同一地区的无害、非寄生鸟类的外观,这使得它们可以在不受挑战的情况下偷偷潜入寄主巢。普通杜鹃(Cuculus canorus)采取了另一种策略——它演化出了 模仿捕食性猛禽的外观,促使寄主母亲因恐惧而飞离,留下巢穴无人看管。

但有时,寄生鸟到达的时间太晚,找不到可以产卵的巢穴;卵几乎要孵化了,或者所有卵都已经孵化。在这种情况下,它们可能会抛出叽叽喳喳的雏鸟,有时还会洗劫巢穴。这可能会促使寄主从头开始筑新巢,从而为入侵者提供一个全新的巢穴进行寄生。

科学家们曾有一些关于这种策略的证据——因为它被称为“农场”,因为寄生鸟“农场”新巢——但最近,他们捕捉到了鸟类谋杀的画面,并观察到它们也寄生了新巢。

鸟类学家张景岗在中国东北与红腹灰雀(Phoenicurus auroreus)进行一项长期研究。在一个巢箱里,两只红腹灰雀正在照顾七只雏鸟,当雏鸟只有 5 天大时,一只普通杜鹃出现,不到一分钟就将所有新生雏鸟抓出来扔死了。“我感到惊讶和困惑,”张说。两天后,坚韧的红腹灰雀父母在离谋杀现场约 15 英尺的地方筑了一个新巢,杜鹃在里面产了一枚卵。张说,这是第一次在摄像机上记录到 对雏鸟进行农场化。张最近在《生态与进化》(Ecology and Evolution)杂志上报道了这一事件。

当然,寄主鸟类也演化出了保护自己巢穴和后代的策略。有些 会坚守并守护自己的巢穴,有些则可能攻击入侵者——黄莺甚至有一种独特的鸟叫声 来警告附近的鸟类 有寄生鸟在该区域。

视频:美洲知更鸟非常善于辨认自己的卵——并且会丢弃不属于自己的卵,这是在本短视频中看到的一种防御策略。图片来源:ANALÍA V. LÓPEZ

有些寄主甚至可能试图完全规避任何寄生风险。墨尔本大学的行为生态学家 Iliana Medina Guzman 认为,来自寄生鸟的压力导致一些寄主,如黄顶吸蜜雀(Acanthiza chrysorrhoa),比许多同类 更早繁殖,从而避免与寄生鸟同时繁殖。

张说,更早繁殖也可能刺激了农场化——作为一种对付发现巢穴已满的对策。

模仿卵和识破冒名者

当寄生鸟进入另一个家庭的巢穴时,它通常会挤掉寄主的一两个卵来为自己的卵腾出空间。而非寄生鸟产卵大约需要 20 分钟,而杜鹃和蜜鴷等寄生鸟则非常迅速。“它们会冲进巢穴,并在三秒钟内挤出一个卵,”悉尼大学的演化生物学家 Rosalyn Gloag 说。一些寄生鸟也演化出了更厚的蛋壳,在匆忙放下时不易破裂。

还有一些寄生鸟会付出额外的努力来确保它们的卵不被发现和拒绝:它们会模仿寄主卵的外观。在某些鸟类中,如杜鹃雀,这种卵的颜色特征是 从母到女遗传 的:雌性杜鹃雀模仿其母亲模仿的卵。因此,有些杜鹃雀产下带有棕色斑点的蓝色卵,而另一些则可能专门产下带有红色斑点的卵,具体取决于它们在哪个寄主巢中长大。

然而,这些伎俩并非总能奏效,纽约市立大学研究生中心的鸟类学家 Mark Hauber 说。他长期研究哪些鸟类比其他鸟类更擅长识别入侵者的卵,他的数据显示,有些寄主可以弹出颜色和大小不对的卵。

其他寄主,如织布雀和莺,已经完美掌握了产下 带有标志性颜色、图案和细纹的卵,这些卵似乎无法被模仿,并且更容易与入侵者的卵区分开来。

“斑点有一些共性,斑点的熵,在寄主自己的卵中更一致,”Hauber说。它非常精确,以至于他尽管制作了数百个人工斑点卵,却无法在实验室中复制这些图案。

巢寄生鸟的卵通常与其寄主鸟的卵毫无相似之处,正如这里看到的,左边是美洲知更鸟的蓝色卵中的斑点牛鹂卵。但右边是东部云雀的卵,这也是一种寄主物种,牛鹂的卵则更难区分。图片来源:MARK HAUBER (左),SARAH K. WINNICKI (右)

Hauber 的新研究表明,经验更丰富的年长鸟类比年轻鸟类更擅长分辨外来卵和自己的卵。Hauber 将伪造的 3D 打印卵放入美洲知更鸟(Turdus migratorius)的巢中;这些卵被涂成了知更鸟的蓝色,或是寄生牛鹂卵的米色和棕色。监测知更鸟的结果显示,寄主可以学会并 变得更擅长拒绝巢穴中的入侵卵,Hauber 和同事在 2023 年报道了这一点。

超越竞争,或比竞争更长久

一旦卵安全地放入巢中,许多寄生鸟比它们的寄养同胞更早孵化,这使得入侵者占得先机。

例如,澳大利亚铜翅杜鹃会提前两天孵化,并且看起来与其巢中同伴(如果后者没有被当作卵被挤出巢穴的话)一模一样。它们几乎不会引起怀疑。

但大多数鸟类不需要用微妙的外观来欺骗它们的新守护者。Gloag 说,鸟类识别自己幼鸟的主要方式就是“这是我的巢吗?”“我们会想,‘那些父母怎么会认不出那个雏鸟不是他们自己的呢?它比它们大五倍!’”

入侵的雏鸟还会欺骗它们的父母喂它们比兄弟姐妹更多的食物——这就是它们获得真正优势的方式。Gloag 说,在一个所有成员都相关的巢中,每个成员的生存都有好处——共同的基因意味着个体没有动力去贪婪。这与寄生鸟与完全陌生的鸟共享一个巢穴的情况不同。

来自巴西圣保罗州立大学的硕士生、鸟类学家 Rafaela Vitti Ferneda 说,对于各种其他鸟类来说,假装非常饥饿,并且大声哭喊和乞食,就能达到目的。

Ferneda 花了两年时间调查苍背鸫(Turdus leucomelas)是否意识到它们正在喂养闪亮的牛鹂(Molothrus bonariensis)的入侵性巢雏。她内心深处认为,父母能够识别自己的雏鸟。但她惊讶地发现并非如此。寄生的牛鹂比鸫鸟受到更快、更频繁的喂食,而且 鸫鸟甚至没有试图跟上 入侵者的乞食水平,Ferneda 在 2024 年 6 月报道。Ferneda 说,牛鹂那种戏剧化的行为——额外的尖叫、乞食和歪头——可能正是它能在不具备特殊外观或声音的情况下寄生各种寄主物种的原因。

尽管巢寄生听起来很糟糕,但它对被剥削的物种来说并非灾难。“一只寄生鸟会非常烦人,它可能会破坏一次繁殖尝试,”西班牙多尼亚纳生物站的行为生态学家 William Feeney 说,他是《生态学、进化与系统学年度评论》(Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics)中关于寄生虫与其宿主协同进化的一篇文章的合著者。“但鸟类通常一生中会有不止一次这样的经历。”

牛鹂与鸫鸟、蜜鴷与燕子,或杜鹃与其各种各样的寄主之间的关系是不断变化的。寄生虫和寄主正在通过演化时间进行一场战争,因此科学家们现在看到的一切只是这场持久战的一个快照。并且在其中,鸟类正在找到平衡:允许寄生者和寄主都能持续存在的战术权衡。

本文最初发布于 Knowable Magazine,这是一个来自《年鉴评论》的独立新闻项目。订阅通讯

 

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